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深圳协鹏建筑与工程设计有限公司 广东深圳 518000
摘要:本文结合工程实例,从建筑设计的角度分析了绿色建筑技术的本质内涵,论述了基于绿色建筑技术应用下的建筑造型设计,对理解绿色建筑有一定的意义。
关键词:绿色建筑;建筑造型;造型设计;创新
随着人类社会的发展,不断进步的科学技术的被广泛应用到建筑领域,建筑的定义不再是冰冷空洞的石头房子,而是利用各种科技手段为人们提供舒适的环境。自上世纪七十年代以来,人们对建筑的要求不再仅限于舒适,而且还要节能,基于这种思想,很多高新技术在建筑上得以应用,尽可能使建筑能成为低能耗单位。下文对绿色建筑技术在建筑上的应用进行分析探讨
一、通风技术影响下的造型创新
风能的运用是绿色建筑的一项重要内容,建筑师要顺应自然环境,合在理运用风能的基础上创造出鲜明的建筑物特征,将生态环境和现代建筑相融合,实现建筑的可持续发展。在利用风能改变建筑造型时要从以下方面进行考虑。
第一,考虑建筑周围的气流有引导作用,使风能舒缓的經过建筑表面,楼宇的造型设计应使气流平缓的经过建筑物表面,使气流在建筑物表面呈锯齿状分布,形成室内自然通风。
第二,采用流线型设计有效的避免强风的产生,气流在遇到高大建筑物时,对建筑物周边会产生强烈气流,经过模拟气流分析,根据气体流动的特点,采用流线型设计才能合理利用风能,是自然通风和气体运动的结果,是绿色通风技术改变建筑形态的典型实例。
第三,建筑的总体规划应充分考虑地区、朝向、方位、
图1 风向示意
建筑布局、地形地势等因素对单体建筑布局的影响,充分利用所在地区的天然热源、风源等满足建筑夏季充足的迎风面,冬季充足日照,满足采暖、通风与采光的要求。单体建筑之间的组合对气流的形成具有直接的影响,特别是高层建筑群内部易受到回旋涡流的作用,容易出现死角,不利于室内的自然通风,形成不利的建筑群微气候,因此应调整好建筑之间的组合,使每栋建筑物处于周围建筑物的气流漩涡区之外,避免出现滞留区。
图2 规划总平面
有学者提出混合带状式布置方法,利用不同体型及高度的建筑物进行由南至北的带状区域划分:北向带状区域外围建筑体型宽大、高度较高,有利于阻挡冬季冷风由北向进入场地;中间部位的带状区域建筑体型均为中等;南向带状区域建筑体型和高度则最小,有利于夏季获得更多的通风。
在某项目工程的设计中绿化和水体起到改善建筑群的微气候,规划布置绿化和水体,以此进一步改善室内外的声、光、热等物理环境,减少热岛效应,改善局部气候,保证建筑群内的空气温度、空气湿度、气流速度和热岛强度等各项指标符合健康舒适和节能要求。
二、节能技术影响下的造型创新运用
建筑技能技术和造型要通过遮阳、减少建筑物的散热面积、运用智能控制系统,达到节能的目的,带来建筑设计的创新。
对建筑造型影响最大是对建筑表面的热量计算和建筑形体的控制技术。减少建筑与外界环境的接触面积是造型设计的重要法则,通过使用紧缩的变形球体减少建筑表面积的方法,可减少夏季太阳直射对建筑面积的热量吸收,也可以减少冬季室内热量向室外的传输,优化能源的利用效率。建筑形体设计通过实验计算和模拟对比的方法得出结果。首先,对全年光照的规律进行分析得出建筑表面热量分布图,此热量分布图是建筑形态的变形,建筑的表面积可以比原来减少 25%。造型上,利用主动和被动的遮阳装置。直射方位楼板间采用悬挑伸出的方式,避免阳光直射,是建筑物造型的显著特点。建筑单体设计考虑建筑通风及采光的问题,以节能为原则,实行绿色建筑技术的同时考虑到建筑造型的创新,综合利用绿色建筑技术。门窗的开启方式中,推拉窗热损失大,平开窗、固定窗的密封性好节能效果好。项目工程中最大限度采用了天然光源,竖向及水平面条窗建筑物室内的照明环境得到明显改善,大大节约了室内人工照明能源。同时,丰富的节能表皮解决了玻璃幕墙夏季不节能的问题,还满足办公环境的自然通风,在夏季则可以利用空腔的上下标高温差形成自然通风,隔绝室外热源传递,大幅减少空调开启时间节能电能。
图3 模拟计算
图4 建筑表皮
三、能源的应用
可利用的再生资源主要有太阳能热水系统,地源热泵空调系统、太阳能光伏发电系统/光诱导系统等。在绿色建筑设计中,太阳能是可再生的能源,是一种清洁能源。从经济节能方面看,普及太阳能热水系统与建筑一体化应用技术,可节省电、燃气和燃油等国家急需的能源;从社会效益看,可以减少大量由于使用常规能源带来的环境污染;从建筑角度看,实现太阳能热水系统与建筑结合,统一设计安装,才能解决长期形成的太阳能热水器安装与建筑设计的矛盾,符合建筑设计与城市规划的需要。我们应将太阳能集中在一起实现建筑的节能设计,有效的节约绿色建筑的成本。
在用户中安装计量表,对成本进行有效的控制,适合绿色建筑的计量改造,实现可调可供。经过估算,对房间的热量进行调节,有效的节约能源。自动调节暖气阀门,可减少能源 30%左右,减少二氧化碳的排放量。
某项目工程的设计中,根据当地实际情况,经过各专业协调,最终将地块中 1-3、11 号楼划分为甲类公共建筑,选用太阳能光伏发电系统作为本项目可再生能源利用。有热水供应要求的建筑单体采用太阳能热水系统。
四、材料的应用
建筑设计中绿色建筑要以节约材料为主,充分利用材料的性能,使用可循环材料,在没有污染的情况下可再生材料的使用率要占到总材料的 10%。
摘要:本文结合工程实例,从建筑设计的角度分析了绿色建筑技术的本质内涵,论述了基于绿色建筑技术应用下的建筑造型设计,对理解绿色建筑有一定的意义。
关键词:绿色建筑;建筑造型;造型设计;创新
随着人类社会的发展,不断进步的科学技术的被广泛应用到建筑领域,建筑的定义不再是冰冷空洞的石头房子,而是利用各种科技手段为人们提供舒适的环境。自上世纪七十年代以来,人们对建筑的要求不再仅限于舒适,而且还要节能,基于这种思想,很多高新技术在建筑上得以应用,尽可能使建筑能成为低能耗单位。下文对绿色建筑技术在建筑上的应用进行分析探讨
一、通风技术影响下的造型创新
风能的运用是绿色建筑的一项重要内容,建筑师要顺应自然环境,合在理运用风能的基础上创造出鲜明的建筑物特征,将生态环境和现代建筑相融合,实现建筑的可持续发展。在利用风能改变建筑造型时要从以下方面进行考虑。
第一,考虑建筑周围的气流有引导作用,使风能舒缓的經过建筑表面,楼宇的造型设计应使气流平缓的经过建筑物表面,使气流在建筑物表面呈锯齿状分布,形成室内自然通风。
第二,采用流线型设计有效的避免强风的产生,气流在遇到高大建筑物时,对建筑物周边会产生强烈气流,经过模拟气流分析,根据气体流动的特点,采用流线型设计才能合理利用风能,是自然通风和气体运动的结果,是绿色通风技术改变建筑形态的典型实例。
第三,建筑的总体规划应充分考虑地区、朝向、方位、
图1 风向示意
建筑布局、地形地势等因素对单体建筑布局的影响,充分利用所在地区的天然热源、风源等满足建筑夏季充足的迎风面,冬季充足日照,满足采暖、通风与采光的要求。单体建筑之间的组合对气流的形成具有直接的影响,特别是高层建筑群内部易受到回旋涡流的作用,容易出现死角,不利于室内的自然通风,形成不利的建筑群微气候,因此应调整好建筑之间的组合,使每栋建筑物处于周围建筑物的气流漩涡区之外,避免出现滞留区。
图2 规划总平面
有学者提出混合带状式布置方法,利用不同体型及高度的建筑物进行由南至北的带状区域划分:北向带状区域外围建筑体型宽大、高度较高,有利于阻挡冬季冷风由北向进入场地;中间部位的带状区域建筑体型均为中等;南向带状区域建筑体型和高度则最小,有利于夏季获得更多的通风。
在某项目工程的设计中绿化和水体起到改善建筑群的微气候,规划布置绿化和水体,以此进一步改善室内外的声、光、热等物理环境,减少热岛效应,改善局部气候,保证建筑群内的空气温度、空气湿度、气流速度和热岛强度等各项指标符合健康舒适和节能要求。
二、节能技术影响下的造型创新运用
建筑技能技术和造型要通过遮阳、减少建筑物的散热面积、运用智能控制系统,达到节能的目的,带来建筑设计的创新。
对建筑造型影响最大是对建筑表面的热量计算和建筑形体的控制技术。减少建筑与外界环境的接触面积是造型设计的重要法则,通过使用紧缩的变形球体减少建筑表面积的方法,可减少夏季太阳直射对建筑面积的热量吸收,也可以减少冬季室内热量向室外的传输,优化能源的利用效率。建筑形体设计通过实验计算和模拟对比的方法得出结果。首先,对全年光照的规律进行分析得出建筑表面热量分布图,此热量分布图是建筑形态的变形,建筑的表面积可以比原来减少 25%。造型上,利用主动和被动的遮阳装置。直射方位楼板间采用悬挑伸出的方式,避免阳光直射,是建筑物造型的显著特点。建筑单体设计考虑建筑通风及采光的问题,以节能为原则,实行绿色建筑技术的同时考虑到建筑造型的创新,综合利用绿色建筑技术。门窗的开启方式中,推拉窗热损失大,平开窗、固定窗的密封性好节能效果好。项目工程中最大限度采用了天然光源,竖向及水平面条窗建筑物室内的照明环境得到明显改善,大大节约了室内人工照明能源。同时,丰富的节能表皮解决了玻璃幕墙夏季不节能的问题,还满足办公环境的自然通风,在夏季则可以利用空腔的上下标高温差形成自然通风,隔绝室外热源传递,大幅减少空调开启时间节能电能。
图3 模拟计算
图4 建筑表皮
三、能源的应用
可利用的再生资源主要有太阳能热水系统,地源热泵空调系统、太阳能光伏发电系统/光诱导系统等。在绿色建筑设计中,太阳能是可再生的能源,是一种清洁能源。从经济节能方面看,普及太阳能热水系统与建筑一体化应用技术,可节省电、燃气和燃油等国家急需的能源;从社会效益看,可以减少大量由于使用常规能源带来的环境污染;从建筑角度看,实现太阳能热水系统与建筑结合,统一设计安装,才能解决长期形成的太阳能热水器安装与建筑设计的矛盾,符合建筑设计与城市规划的需要。我们应将太阳能集中在一起实现建筑的节能设计,有效的节约绿色建筑的成本。
在用户中安装计量表,对成本进行有效的控制,适合绿色建筑的计量改造,实现可调可供。经过估算,对房间的热量进行调节,有效的节约能源。自动调节暖气阀门,可减少能源 30%左右,减少二氧化碳的排放量。
某项目工程的设计中,根据当地实际情况,经过各专业协调,最终将地块中 1-3、11 号楼划分为甲类公共建筑,选用太阳能光伏发电系统作为本项目可再生能源利用。有热水供应要求的建筑单体采用太阳能热水系统。
四、材料的应用
建筑设计中绿色建筑要以节约材料为主,充分利用材料的性能,使用可循环材料,在没有污染的情况下可再生材料的使用率要占到总材料的 10%。